Kann man die Beschleunigung eines Wellenteilchens (keine Schwingung) zwischen wellental und 0-durchgang als kostant annehmen? (z.B.: Seilwelle)
Hallo
Was ist ein Wellenteilchen?
Ein Zeitabschnitt z.B. einer Welle ist eine Welle.
Wellen werden normalerweise nicht beschleunigt, sie haben eine feste Geschwindigkeit aufgrund von Konstanten.
Bei Impulsen mit wellenförmigen Charakter oder Gebilden aus Impuls und Welle gibt es verschiedene Erscheinungen wie Abflachung, Überhöhung, auch Geschwindigkeitsänderungen und Entstehung von Nachbarwellen.
Bei großen einzelnen Wasserwellen oder Stoßwellen aus Wasser in der See tritt eine Überhöhung und stärkere Deformation im Sinne einer wandähnlichen Auftürmung auf, wenn die Wassertiefe in Ausbreitungsrichtung geringer wird.
MfG
Matthias
Hallo! (← Weil Du neu hier bist: Es gibt hier eine Etikette, die auch den Gruß, Bitte, Danke, usw. einschließt. Sowas, was man im richtigen Leben eben „Höflichkeit“ nennt.)
Kann man die Beschleunigung eines Wellenteilchens (keine
Schwingung) zwischen wellental und 0-durchgang als kostant
annehmen? (z.B.: Seilwelle)
Ein Massenpunkt auf einer Seilwelle führt (für sich genommen) eine harmonische Schwingung aus. Deswegen verstehe ich nicht, warum Du hier zwischen Welle und Schwingung unterscheidest.
Natürlich ist die Beschleunigung nicht konstant, denn der Massenpunkt bewegt sich ja auf und ab.
In Formeln ausgedrückt:
a(x,t) = - s_max * ω² * sin(ωt - kx)
Michael
Hallo!
Ich denke, Du hast da was missverstanden:
Was ist ein Wellenteilchen?
Da explizit von einer Seilwelle die Rede war, ist wohl ein Längenelement des Wellenträgers gemeint, der eine transversale Schwingung ausführt.
Michael
Hallo Michael
„z.B. Seilwelle“ ist nicht ganz eindeutig, was könnten noch für Wellen gemeint sein? Transversalwelle sagst Du, aber ich glaub, das ist nicht sicher.
Außerdem gibt es 2 mögliche Vektoren für Bewegung in einer Welle in einem Seil.
MfG
Matthias
Hallo,
Kann man die Beschleunigung eines Wellenteilchens (keine
Schwingung) zwischen wellental und 0-durchgang als kostant
annehmen? (z.B.: Seilwelle)
nein.Die „Rückstellkraft“ - ein Maß für die Beschleunigung - hat
einen Maximalwert und einen Minimalwert (der ist 0,absolut)
Die Bemerkung von Dir, „keine Schwingung“ ,kann hier nicht real
gedacht werden weshalb Du mal erklären solltest, was Du damit
meinst.
Gruß VIKTOR
Hallo,
naja ein wellenteilchen ist genau das teilchen am ort x.
als unterschied zwischen welle und schwingug hab ich bis jetzt immer angenommen, dass bei einer welle dasteilchen an diesem ort x bleibt und bei einer schwingung nicht (nachgegoogelt, ist wohl nicht so).
Ich meinte also die reine y-bewegung des teilchens und dabei nur den teil vom scheitel (v=0) bis zum punkt (y=0, v=max), da in diesem bereich das teilchen ja beständig schneller wird. Ist diese beschleunigung nun konstant? Wenn nicht gibt es eine formel abseits der bewegungsgleichungen die maximalgeschwindigkeit an dieser stele zu berechnen?
Entschuldigung dass ich mich gestern unklar ausgedrückt habe und die nettiquette nicht beachtet habe.
vielen dank für die antworten
virtualmake
Hallo virtualmake.
wie Michael Bauer bereits als Formel hingeschrieben hat, ist diese Bewegung eine harmonische Schwingung. Somit die Geschwindigkeit ( 1. Ableitung nach der Zeit und die Beschleunigung ( 2. Abl. ) ebenfalls.
Eine abrupte Änderung kommt nicht vor.
Freundliche Grüße
Thomas
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Hallo
Wieso ist das nicht eindeutig?
Eine Seilwelle ist das mechanische Äquivalent einer stehenden (Transversal-)Welle.
Wie willst du eigentlich ein Seil in longitudinale Schwingung versetzen? Versuchs doch mal, Longitudinalwellen sind Druckwellen und Druck kann man nicht über ein Seil übertragen.
Gruß
Florian
Hallo
Die fehlende Möglichkeit des Drucks kann man ausgleichen, indem man ein Seil unter Zugspannung setzt.
Kennst Du dieses Draht- oder Fadentelefon mit Blechdosen?
MfG
Matthias
Ja ok, guter Einwand. Allerdings handelt es sich hier um eine theoretische Betrachtung, oder? Dann sollte das Seil eigentlich als undehnbar angenommen werden…
Es giebt bestimmt ein Seil, das nahe an diese Vorstellung herankommt (wenig elastische Verformung und ziemlich spröde, letzteres wäre natürlich wieder der Biegsamkeit hinderlich, ach…)
Gruß
Florian
Hallo Florian,
Wieso ist das nicht eindeutig?
Eine Seilwelle ist das mechanische Äquivalent einer stehenden
(Transversal-)Welle.
Wie willst du eigentlich ein Seil in longitudinale Schwingung
versetzen? Versuchs doch mal, Longitudinalwellen sind
Druckwellen und Druck kann man nicht über ein Seil übertragen.
es gibt keine Transversal wellen ohne longitudinale Wirkung.
Druckkräfte brauchst Du da nicht unbedingt.Geht auch mit Zugkräften
wie eben beim Seil.(Aufhängepunkt !)
Es gibt „vertikale“ und auch „horizontale“ Schwingungen!
Wellen können nur in beiden Richtungen gleichzeitig realisiert
werden.
Das gilt ebenso für die elektromagnetische Welle, die Schallwelle
oder die Wasserwelle welche auch (in der Regel) dreidimensional
„gestaltet“ sind und auch in diese Richtungen wirken.
Sogar ein Spiralfeder-Schwinger, dessen Schwingungen man sich
grafisch eindimensional (als Welle ?) vorstellt, schwingt
dreidimensional.Die Feder verändert ja ihre Geometrie in drei
Dimensionen und in allen drei Richtungen ist die Schwingung
„abtastbar“.
Gruß VIKTOR
PS.
Für die, welche dies für die polarisierte elektromagnetische Welle
bezweifeln ! Licht kann nicht 100%ig polarisiert werden.
Hallo Thomas,
Eine abrupte Änderung kommt nicht vor.
was ist abrupt - in der Physik ?
Die Frage:
Kann man die Beschleunigung eines Wellenteilchens (keine Schwingung) zwischen wellental und 0-durchgang als kostant annehmen?
ist klar mit nein zu beantworten.
Ohne wechselnde Beschleunigung gibt es keine Wellenbewegung
(Schwingung) sondern nur fortschreitende Bewegung.
Gruß VIKTOR
Atombewegung - abrupt oder harmonisch?
Hallo Viktor,
um Deine Frage zu beantworten:
In diesem Zusammenhang bedeutet „abrupt“ für mich einen plötzlichen Übergang von einer geradlinigen positiven Steigung in eine geradlinige negative Steigung ( wie es die Fragestellung implementierte ). Das Gegenteil ist ein sinusförmiger Verlauf, der keine wirklich geraden Strecken aufweist ( auch nicht in der x. Ableitung ) sondern sich immer allmählich ( harmonisch ) verändert.
Ich habe die Frage mit „nein“ beantwortet. Insofern sind wir uns anscheinend einig.
Ob es überhaupt abrupte Bewegungsänderungen in der Physik gibt, hängt wohl von der Kürze des betrachteten Zeitintervalles ab und von der Größe der betrachteten Teilchen. Möglich, dass sich Atome - einzeln betrachtet - immer harmonisch bewegen ( oder eher abrupt? - keine Ahnung ). Doch das war nicht Gegenstand der Frage. Vielleicht fällt aber trotzdem Jemandem eine passende Antwort dazu ein.
Freundliche Grüße
Thomas